2.5物质的转化 同步练习（含解析）

物质的转化
一、单选题
1.下列各组物质的稀溶液，不用外加其他试剂就能鉴别出来的是（ ）
A. FeCl3、NaOH、Na2SO4、KCl B. KNO3、HCl、NaOH、FeCl3
C. NH4Cl、KOH、Na2SO4、BaCl2 D. Na2CO3、HCl、CaCl2、HNO3
2.如图，甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验，下列有关说法正确的是（ ）
A. 甲实验试管口向下倾斜主要是防止氢气逸出
B. 乙实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生
C. 甲、乙两实验中，都应先通入气体，再使试管、玻璃管均匀受热，以防止发生爆炸
D. 甲、乙两实验中，氢气和一氧化碳都将氧化铜变成游离态的铜，都发生了置换反应
3.只用H2、C、CO、CuO、CaCO3 ， 稀盐酸六种物质，进行单一或两两反应，可写出生成物中CO2的化学方程式有（ ）
A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个
4.LED灯在节能和使用寿命方面比白炽灯有近10倍优势，氮化镓GaN是LED灯的一种核心材料，其生产原理为2Ga+2NH3═2GaN+3H2 ， 下列有关叙述不正确的是（ ）
A. 氮化镓是一种合金 B. 氮化镓是一种化合物
C. 上述反应为置换反应 D. 氮化镓中镓元素的化合价为+3
5.科学课上，教师在盛有10mL氯化铁溶液的试管中，滴入几滴硫氰化钾溶液，观察发生的现象。下列关于该反应现象说法正确的是（ ）
A. 无现象发生 B. 溶液呈血红色 C. 有黄色沉淀生成 D. 有红褐色沉淀生成
6.下列各组物质鉴别方法不正确的是（ ）
A. 用碳酸钠溶液鉴别稀盐酸和氯化钠溶液
B. 用稀硫酸区分铁粉和氧化铜粉末
C. 用紫色石蕊溶液区分氯化钠溶液和稀盐酸
D. 用氢氧化钠溶液区分稀盐酸和稀硫酸
7.实验室有一包白色固体，其中除了碳酸钠以外，还可能含有硝酸钡.硫酸钠.氢氧化钠中的一种或几种。步骤①：取少量白色固体于烧杯中，向烧杯中加入足量水并不断搅拌，固体部分溶解。步骤②：接着向烧杯中加入足量稀硝酸并不断搅拌，此时固体质量变化如图。下列说法正确的是（ ）
A. A→B段对应的实验现象是固体部分溶解，无气泡冒出
B. B→C段对应溶液pH逐渐变大
C. C点对应溶液中一定含有的溶质是硝酸、硝酸钠、硝酸钡
D. 原白色固体中一定含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡、氢氧化钠
8.将0.8克草酸亚铁(FeC2O4)放在一个可称量的敞口容器中加热灼烧，固体质量随温度升高而变化的数据如下(下表中所注明的各温度下，容器中的固体均为纯净物)，下列叙述错误的是（ ）
温度 25 350 400 500 600 900
固体质量 0.80 0.80 0.40 0.44 0.44 0.43
⑴400℃时，容器中的固体为碳酸盐
⑵400℃~500℃，发生了化合反应
⑶600℃~900℃，发生的反应可表示为6Fe2O3 4Fe3O4+O2↑
A. 仅(1) B. (1)(2) C. (1)(3) D. (2)(3)
9.小明笔记中有处错误你认为是网中的哪一处( )
A. a处 B. b处 C. c处 D. d处
10.四瓶失去标签的溶液分别为：①NaOH②CuSO4③MgCl2④Na2SO4 ， 不用其他任何试剂而要将它们一一检验出来的正确顺序是( )
A. ③①②④ B. ②③①④ C. ②①③④ D. ①③②④
11.甲、乙、丙、丁四种溶液中，分别含有Ba2+、Mg2+、Na+、H+、OH-、Cl-、CO32-、SO42-中的一种阳离子和一种阴离子。为确定四溶液中分别含有哪种阳离子或阴离子，进行了下面实验：①将甲溶液分别与其他三种溶液混合，都观察到白色沉淀生成；②将乙、丁溶液混合，有气泡产生；③向丙溶液中滴入AgNO3溶液，可明显观察到白色沉淀，加稀硝酸后，沉淀不消失；分析实验得到的以下结论，不正确的是（ ）
A. 甲溶液中一定含有Ba2+ B. 乙溶液中可能含有SO42-
C. 丙溶液中一定含有Cl- D. 丁溶液中一定含有Na+
12.某黑色固体粉末可能是 Fe、FeO、CuO、C 中的一种或几种。为了探究其成分，小明同学按照下图所示流程进行了实验，以下推论成立的是（ ）
A. 若溶液甲呈浅绿色，则原黑色固体粉末中一定含有 Fe
B. 步骤Ⅱ中有气泡产生，则固体乙中最多有三种物质
C. 若步骤Ⅱ中有红色固体析出，则固体乙中一定无CuO
D. 若固体乙呈红色，则原固体中一定含有CuO 和 Fe
二、填空题
13.有一包白色固体，可能由 Na2CO3、CuSO4、Ca(NO3)2 和 NaCl 中的一种或几种组成，科学实验小组同学为了确定组成，进行了以下三步实验：
①取少量白色固体投入足量水中，充分溶解得到无色溶液；
②取上述溶液，加入少量氯化钡溶液，过滤，得到白色沉淀和滤液；
③在所得滤液中加入硝酸银溶液，则又有白色沉淀生成。据此回答下列问题：
（1）.原白色固体中一定不存在的是 ；
（2）.通过上述实验，仍还有一种物质无法确定是否存在。为了确定该物质是否存在，需要对上述实验方案加以改进。请你提出一种合理的改进方案： 。
14.某白色粉末状固体甲，可能含有硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钠、氯化钠、硫酸钾；某无色溶液乙可能含有硝酸钡、氯化钠、硫酸铜；为探究它们的成分，其化些小组开展了如图所示的实验。请回答下列问题：
（1）固体甲中一定含有的物质是________；
（2）滤液C中含有的阴离子是________。
三、解答题
15.在学习“金属的冶炼”时，某学习小组用如图所示的装置测量氧化铜样品中氧化铜的质量分数，实验所取氧化铜样品质量为10克；(所含杂质不参加反应)
（1）该实验利用了一氧化碳的________性，玻璃管内观察到的现象是________；
（2）甲同学的方法：先测出氢氧化钠浓溶液的质量为50g，待反应完全后再次称量，质量为54.4克，请你计算样品中氧化铜的质量分数；(一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应)
（3）乙同学的方法，先称量出玻璃管及样品的总质量为m1 ， 待反应完全后再次称量，质量为m2 ， 利用m1-m2的值，求出样品中氧化铜的质量分数；其中m1-m2的值是指________的质量；
（4）同学们查阅到CO除了具有可燃性、难溶于水等性质外，还具有毒性，因此，本实验中还需对尾气进行处理，请你提出一种处理方法：________；
四、实验探究题
16.某兴趣小组同学在实验室将一定量的稀盐酸加入到盛有氢氧化钠溶液的烧杯中，未看到明显的现象。部分同学产生疑问：酸和碱到底能否发生反应
（1）.该小组同学又重做上述实验，其实验如下：
实验步骤 实验现象 实验结论
向滴有酚酞溶液的稀氢氧化钠溶液的试管中，逐滴加入稀盐酸，并振荡。 观察到溶液由 色变为无色。 氢氧化钠和盐酸发生了反应。
（2）.同学们对（1）实验后溶液中的溶质组成展开探究，做出如下猜想：
猜想一：只有NaCl；
猜想二：有NaCl和NaOH；
猜想三：有NaCl和HCl；
经过讨论后认为猜想二不合理，理由是 。
（3）.小明完成了下面的实验得出了余下两种猜想的结论，请你在横线上填写小明加入的符合要求的药品。
实验步骤 实验现象 实验结论
取（1）实验后溶液少量于试管中,加入药品 。 没有明显现象 猜想一是正确
（4）.通过以上探究可知在分析反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外，还需考虑 。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 B
【解析】【分析】对于物质鉴别题，首先要掌握各物质的性质，然后根据物质的性质选择所需物质，再利用反应的不同现象加以区分，鉴别题时各物质的现象必须不能相同，否则无法区分。
【解答】A、先观察溶液颜色，呈黄色的为氯化铁溶液，再将氯化铁溶液加入另三种溶液中，产生红褐色沉淀的为氢氧化钠，但无法鉴别硫酸钠和氯化钾，不符合题意；
B、先观察颜色，溶液呈黄色的为氯化铁溶液，再将氯化铁加入另三种溶液中，产生红褐色沉淀的为氢氧化钠溶液，再将另两种溶液加入到红褐色沉淀中，沉淀消失的为盐酸，不消失的为硝酸钾，可以鉴别，符合题意；
C、各物质两两混合，产生沉淀的为硫酸钠和氯化钡，但无法确定哪个是氯化钡，哪个是硫酸钠，产生有刺激性气味的是氯化铵和氢氧化钾的反应，但无法确定哪一种是氯化铵，不符合题意；
D、两两混合，有两种物质与其反应产生气体，一种物质与其反应产生沉淀产生的是碳酸钠，与碳酸钠产生沉淀的为氯化钙，但无法鉴别盐酸和硝酸，不符合题意；
故选B.
2.【答案】 C
【解析】【分析】根据氢气和一氧化碳还原氧化铜的现象、操作步骤及注意事项分析。
【解答】A、 甲实验试管口向下倾斜主要是防止生成水回流炸裂试管 ，不符合题意；
B、 乙实验可以通过澄清石灰水是否变浑浊或玻璃管内黑色固体变红判断反应是否发生 ，不符合题意；
C、氢气和一氧化碳都具有可燃性，点燃与空气的混合气体都易发生爆炸，所以 甲、乙两实验中，都应先通入气体，再使试管、玻璃管均匀受热，以防止发生爆炸 ，符合题意；
D、一氧化碳与氧化铜反应不属于置换反应，不符合题意；
故选C。
3.【答案】 B
【解析】【分析】根据物质的性质进行分析，碳和一氧化碳具有还原性,能与氧化铜反应生成二氧化碳，碳酸钙高温能分解生成二氧化碳，碳酸钙能与盐酸反应生成二氧化碳.
【解答】碳酸钙高温能反应生成二氧化碳，碳能与氧化铜反应生成二氧化碳，一氧化碳能与氧化铜反应生成二氧化碳，碳酸钙能与盐酸反应生成二氧化碳，故生成二氧化碳的反应共有4个.
故答案为：B。
4.【答案】 A
【解析】【分析】根据“生产原理为2Ga+2NH3═2GaN+3H2”，考虑置换反应"单+化=单+化”的特点,化合价的原则，进行分析。
【解答】根据“生产原理为2Ga+2NH3═2GaN+3H2”，则：A、氮化镓是一种化合物，而非合金，故错误；B、氮化镓是一种化合物，其化学式为GaN，故正确；C、上述反应符合“单+化=单+化”的特点，为置换反应，故正确；D、根据氮元素的化合价为﹣3价，结合化合价原则，则可推测氮化镓中镓元素的化合价为+3，故正确，
故答案为：A。
5.【答案】 B
【解析】【分析】根据氯化铁和硫氰化钾的反应现象分析判断。
【解答】氯化铁和硫氰化钾反应，生成血红色的硫氰化铁，通常用这个反应来检验三价铁离子的存在，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
6.【答案】 D
【解析】【分析】根据所给各组试剂的性质分析，由加入物质与各物质反应的现象确定是否可以鉴别。
【解答】A、加入碳酸钠，产生气泡的为盐酸，无明显现象的为氯化钠溶液，可以鉴别，不符合题意；
B、加入稀硫酸，产生气泡的为铁粉，固体溶解溶液呈蓝色的为氧化铜，可以鉴别，不符合题意；
C、加入紫色石蕊试液，溶液呈紫色的为氯化钠溶液，呈红色的为稀盐酸，可以鉴别，不符合题意；
D、氢氧化钠与稀盐酸和稀硫酸反应都无明显现象，不能鉴别，符合题意；
故选D。
7.【答案】 C
【解析】【分析】根据碳酸钠与硝酸钡反应生成可溶于硝酸的碳酸钡沉淀，硫酸钠和硝酸钡反应生成不溶于硝酸的硫酸钡沉淀分析。
【解答】 步骤①：取少量白色固体于烧杯中，向烧杯中加入足量水并不断搅拌，固体部分溶解；步骤②：接着向烧杯中加入足量稀硝酸并不断搅拌，固体部分溶解，说明固体中一定有硝酸钡和硫酸钠，可能含氢氧化钠；
A、 A→B段是碳酸钡与硝酸的反应，对应的实验现象是固体部分溶解，有气泡冒出 ，不符合题意；
B、 B→C段为加入硝酸过量，对应溶液pH逐渐变小 ，不符合题意；
C、 C点对应溶液硝酸过量，一定含有的溶质是硝酸、硝酸钠、硝酸钡 ，符合题意；
D、 原白色固体中一定含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡 ，可能含氢氧化钠，不符合题意；
故选C。
8.【答案】 A
【解析】【分析】根据草酸亚铁的化学性质及表中所给温度与固体质量的变化分析。
【解答】（1） 400℃时，容器中的固体若为碳酸盐则说明草酸亚铁分解生成碳酸亚铁和一氧化碳，但若只含有碳酸亚铁，则质量不会减少一半，错误；（2） 400℃~500℃，固体质量增加，发生了化合反应，正确；（3） 600℃~900℃，固体质量又减少，发生的反应可表示为6Fe2O3 4Fe3O4+O2↑ ，正确；
故答案为：A。
9.【答案】 B
【解析】【分析】根据CO与氧化铁反应时CO有还原性、氧化铁有氧化性分析。
【解答】铁的冶炼中，CO发生氧化反应，具有还原性，笔记中记录为氧化性错误；
故答案为：B。
10.【答案】 C
【解析】【分析】先根据硫酸铜为蓝色溶液判断出硫酸铜溶液，再利用硫酸铜与氢氧化钠反应产生蓝色沉淀鉴别出氢氧化钠，再利用氢氧化钠区别氯化镁和硫酸钠。
【解答】四种物质中硫酸铜溶液为蓝色，直接利用观察颜色可鉴别出来，然后另取三种溶液中加入硫酸铜溶液，产生蓝色沉淀的为氢氧化钠溶液，再取另两种溶液中加氢氧化钠溶液，产生白色沉淀的为氯化镁溶液，无明显现象的为硫酸钠溶液，所以检验出来的正确顺序为 ②①③④ 或 ②①④③ 。
故答案为：C。
11.【答案】 D
【解析】【分析】根据酸和碳酸盐反应可产生气泡，硝酸银溶液和稀硝酸可验证氯离子及碳酸钡、硫酸钡、氢氧化镁等为白色沉淀分析。
【解答】 ②将乙、丁溶液混合，有气泡产生，说明乙丁为碳酸盐和酸的一种；③向丙溶液中滴入AgNO3溶液，可明显观察到白色沉淀，加稀硝酸后，沉淀不消失，则丙中含有氯离子， ①将甲溶液分别与其他三种溶液混合，都观察到白色沉淀生成，则乙和丁为硫酸和碳酸钠；
A、甲溶液中一定含有钡离子，不符合题意；
B、乙溶液若为酸，则为硫酸，含有硫酸根离子，不符合题意；
C、丙溶液中一定含有氯离子，不符合题意；
D、丁溶液可能是碳酸钠，可能是硫酸，符合题意；
故答案为：D。
12.【答案】 D
【解析】【分析】根据铁、氧化亚铁都能与硫酸反应产生硫酸亚铁，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜，铁与硫酸铜反应生成铜分析。
【解答】A、 若溶液甲呈浅绿色，则原黑色固体粉末中不一定含有 Fe ，可能是 FeO 与硫酸的反应，不符合题意；
B、 步骤Ⅱ中有气泡产生，说明硫酸过量，则固体乙中最多有硫酸亚铁和硫酸铜两种物质 ，不符合题意；
C、 若步骤Ⅱ中有红色固体析出，则溶液甲中有硫酸铜，若硫酸过量则固体乙中一定无CuO ，若硫酸少量则固体乙中有氧化铜，不符合题意；
D、 若固体乙呈红色，说明有铜生成，则原固体中一定含有CuO 和 Fe ，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜，铁与硫酸铜反应生成铜，符合题意；
故选D。
二、填空题
13.【答案】 （1）CuSO4、Ca(NO3)2
（2）步骤②改为“加入足量硝酸钡（或硝酸钙）溶液”
【解析】【分析】根据硫酸铜溶液呈蓝色，硝酸钙、氯化钡都能与碳酸钠反应产生白色沉淀及实验过程中引入氯离子对氯化钠验证的干扰分析。
【解答】①取少量白色固体投入足量水中，充分溶解得到无色溶液，则说明一定不含溶液呈蓝色的硫酸铜；②取上述溶液，加入少量氯化钡溶液，过滤，得到白色沉淀和滤液，所给物质中只有碳酸钠与氯化钡反应会产生碳酸钡沉淀，说明一定有碳酸钠，碳酸钠与硝酸钙能反应产生白色碳酸钙沉淀，所以一定不含硝酸钙；③在所得滤液中加入硝酸银溶液，则又有白色沉淀生成，因步骤②中引入了氯离子，所以无法判断原固体中是否含氯化钠。
（1）原白色固体中一定不存在的是CuSO4、Ca(NO3)2；
（2）因验证过程中加入氯化钡溶液引入了氯离子，所以所给实验无法验证氯化钠的存在，要验证可将步骤②改为“加入足量硝酸钡（或硝酸钙）溶液” 即可；
故答案为：（1） CuSO4、Ca(NO3)2 ；（2） 步骤②改为“加入足量硝酸钡（或硝酸钙）溶液” 。
14.【答案】 （1）氢氧化钠
（2）氢氧根离子、硝酸根离子、氯离子
【解析】【分析】根据碳酸钡能与酸反应，硫酸钡、氯化银不能与酸反应，碳酸钠和氢氧化钠溶液都能使酚酞变红分析。
【解答】（1）固体甲与水混合，能使酚酞溶液变红，说明固体甲的溶解呈碱性，碳酸钠和氢氧化钠溶液都呈碱性，至少含一种，红色溶液A与过量溶液乙反应可生成白色沉淀B，且沉淀不溶于稀硝酸，说明B为硫酸钡，没有碳酸钡，则溶液乙中含有硝酸钡，固体甲中一定含有氢氧化钠和硫酸钠、硫酸钾中的一种，一定不含碳酸钠；
（2） 滤液C中加硝酸银溶液，产生不溶于硝酸的白色沉淀，说明C中含有氯离子，因C是含氢氧化钡溶液的A加入过量乙所得，则阴离子还一定有硝酸银离子和氢氧根离子；
故答案为：（1）氢氧化钠；（2） 氢氧根离子、硝酸根离子、氯离子 。
三、解答题
15.【答案】 （1）还原；黑色固体逐渐变红色
（2）解：
CuO+CO Cu+ CO2
80 44
x 54.4-50
列比例式，解得x=8g；
CuO%=8g/10g=80%
（3）参与反应的氧化铜中的氧元素
（4）用酒精灯点燃
【解析】【分析】（1）根据一氧化碳具有还原性，可以将金属氧化物还原成金属；氧化铜是黑色固体，铜单质是红色固体；
（2）氢氧化钠会与二氧化碳反应，氢氧化钠溶液增加的质量就是二氧化碳的质量，然后依据化学方程式求出氧化铜的质量；
（3）根据质量守恒定律进行分析；
（4）根据一氧化碳具有可燃性进行分析。
【解答】（1）该实验利用了一氧化碳的还原性，玻璃管内观察到的现象是：黑色固体逐渐变成红色；
（2）生成二氧化碳的质量为：54.4g-50g=4.4g，
设样品中氧化铜的质量为x，
80 44
x 4.4g

；
解得： x=8g ；
样品中氧化铜的质量分数为：；
（3）化学反应前后原子个数不变，所以先称量出玻璃管及样品的总质量为m1 ， 待反应完全后再次称量，质量为m2 ， 利用m1-m2的值，求出样品中氧化铜的质量分数，其中m1-m2的值是指氧元素的质量；
（4）同学们查阅到CO除了具有可燃性、难溶于水等性质外，还具有毒性，因此，本实验中还需对尾气进行处理，请你提出一种处理方法：用酒精灯点燃。
四、实验探究题
16.【答案】 （1）红
（2）若有NaOH存在，含有酚酞的溶液不可能为无色
（3）碳酸钠（或碳酸钙或锌等活泼金属）
（4）过量的反应物
【解析】【分析】（1）根据酸碱指示剂的特点分析解答；
（2）根据酚酞试液遇到碱性溶液变成红色分析；
（3）猜想一和猜想三的不同，就是是否存在剩余的稀盐酸，可根据碳酸盐和金属都能与酸反应生成气体的性质判断它是否存在即可；
（4）反应后剩余的反应物也会存在溶液中，据此分析解答。

【解答】（1）氢氧化钠呈碱性，滴入酚酞试液后会变成红色，因此溶液由红色变成无色。
（2）如果溶液中还存在氢氧化钠，那么溶液不会变成无色，则：经过讨论后认为猜想二不合理，理由是：若有NaOH存在，含有酚酞的溶液不可能为无色。
（3）
实验步骤 实验现象 实验结论
取（1）实验后溶液少量于试管中,加入药品 碳酸钠（或碳酸钙或锌等活泼金属） 。 没有明显现象 猜想一是正确
（4）通过以上探究可知在分析反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外，还需考虑过量的反应物。